人教版 (2019)选择性必修2第3节 生态系统的物质循环精品课时练习

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 第3节　生态系统的物质循环 1.物质循环的概念及特点：（1）概念：组成生物体的碳、氢、氧、氮、磷、硫等元素都在不断重。都在不断进行着从         到         ，又从生物群落到非生物环境的循环过程。（2）特点：a.       ：“生态系统的物质循环”中的“生态系统”并非一般的生态系统，而是生物圈，所以物质循环又称为生物地球化学循环。           b.      ：非生物环境中的物质可以被生物群落        ，即生物群落和非生物环境之间的物质可以反复出现、循环利用，周而复始地进行循环，不会消失  2.物质循环的实例——碳循环（1）碳元素的存在形式：①非生物环境：                ；②生物群落：         （2）碳元素进入生物群落：①碳元素进入生物群落途径：生产者的光合作用和                等；②形式主要是二氧化碳（3）碳元素在生物群落中流动：①途径：               ；②形式：含碳有机物（4）碳元素返回非生物环境的途径：生产者、消费者的        ；分解者的         （实质上是呼吸作用）；化石燃料的燃烧（5）化石燃料的开采和使用大大增加了二氧化碳的排放，打破了碳平衡，加剧了温室效应，可以通过采取减少二氧化碳排放和提倡植树种草，增加二氧化碳吸收和固定两方面措施进行缓解。1.概念：生物体从周围环境吸收、积蓄某种元素或难以降解的化合物，使其在机体内浓度                  的现象。                2.实例：铅、汞、镉等重金属，DDT、六六六等有机化合物以及一些放射性物质。                3.特点：有害物质可以通过大气、水和生物迁移等途径扩散到世界各地，因此生物富集具有      ；这些有害物质在生物体内的浓度沿食物链不断     ，最终积累在食物链的顶端项目能量流动物质循环过程沿食物链单向流动在非生物环境和生物群落间循环往复范围生物群落生物圈形式以         为载体以无         的形式在非生物环境和生物群落间循环特点                                                     联系同时进行，相互依存，不可分割：a.能量的固定、储存、转化和释放都离不开物质的合成和分解的过程；b.物质是能量沿食物链（网）流动的载体；c.能量使物质在生物群落和非生物环境之间循环往复的动力。 1.实验原理  （1）土壤中生活着细菌、真菌和放线菌，它们数量众多，在生态系统中主要作为分解者。  （2）分解者的作用是将环境中的有机物分解为无机物，其分解速度与环境中的温度、      水分等生态因子相关。                  2.案例设计案例名称落叶是在土壤微生物的作用下腐烂的吗探究土壤微生物对淀粉的分解作用实验设计分析自变量土壤中是否含有微生物是否加入土壤浸出液因变量落叶的腐烂程度淀粉的分解程度观测指标落叶的剩余量等a.加入碘液后的边栏程度；b.加入斐林试剂水浴加热后是否有砖红色沉淀产生实验结论土壤微生物对落叶有分解作用土壤浸出液中的微生物能分解淀粉     考点01 生态系统及相关图解中各成分的判定方法（以碳循环为例）【典型例题】如图是生态系统中碳循环示意图，“→”表示碳的流动方向，其中⑤代表的是（　　）A．生产者 B．消费者 C．分解者 D．非生物物质和能量【易错分析】利用双向箭头确定生产者、大气中的CO2库：图中双向箭头指向生产者、大气中的CO2库，其中其他所有成分都指向的为大气中的CO2库，即③是大气中的CO2库，①是生产者；根据箭头指向找出分解者，⑤是分解者；图中②④是消费者。 考点02 物质循环和能量流动的关系【典型例题】下列有关生态系统的物质循环和能量流动的叙述，错误的是（    ）A．参与能量流动的总能量大小与生产者数量有关，与食物链长短无关B．处于最高营养级的生物所同化的能量不会再提供给其他生物C．农民拔草或杀灭害虫，虽然影响了食物链但可以调整能量流动方向D．食物链既是物质传递链又是能量传递链，物质与能量相互依存、不可分割【易错分析】能量流动和物质循环都是借助于生物之间的取食过程进行的，在生态系统中，能量流动和物质循环是紧密地结合在一起同时进行的，它们把各个组分有机地联结成为一个整体，从而维持了生态系统的持续存在。  题组A  基础过关练1．下列有关生态系统功能的叙述中，不正确的是（    ）A．能量只能由较低营养级流向较高营养级B．食物链中的营养级可以是无限的C．能量流动和物质循环可以长时期地保持动态平衡D．碳在生物群落和无机环境之间以无机物的形式循环2．下列关于生态系统物质循环的叙述中，错误的是（    ）A．物质循环指的是构成生物体的各种化合物在生物群落和无机环境之间的循环过程B．碳在生物群落和无机环境之间的循环主要是以二氧化碳的形式进行的C．物质循环与能量流动不可分割，同时进行D．物质循环特点是循环往复、反复利用，具有全球性3．碳中和指二氧化碳的零排放，即二氧化碳的排放量和吸收量平衡。下列行为中有利于实现碳中和目标的是（    ）A．焚烧秸秆B．滥采滥伐C．植树造林D．发展火电4．为积极应对全球气候变化，我国政府宣布，于2030年前确保达峰（CO2排放量达到峰值），力争在2060年前实现碳中和（CO2排放量与减少量等）。下列关于碳循环相关叙述，错误的是（    ）A．群落稳定阶段植物吸收CO2吸收速率与生物释放速率大致相等B．稻田中养鸭为水稻光合作用补充原料应用了能量和碳往返循环特点C．碳在生物群落与非生物环境之间的循环主要是以CO2的形式进行D．提高秸秆还田率，增加农田土壤储碳量，可缓解温室效应5．下列关于生态系统能量流动和物质循环的关系的叙述，不正确的是（    ）A．二者是密切联系的两个过程B．在能量流动过程中，物质是能量的载体C．能量是物质循环的动力D．从能量流动和物质循环的角度来看，生态系统是一个自给自足的系统6．如图为生态系统碳循环示意图，图中字母代表生态系统组成成分，数字表示碳的流动过程。下列叙述正确的是（　　）A．图中生产者、A、B、C构成了两条食物链B．大力增强过程①可一定程度缓解温室效应C．经过程③的碳全部储存于B体内的有机物中D．农业上的中耕松土可以加强过程⑦7．“中国将力争2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和”，这是我国对世界作出的承诺。“碳达峰”指在某一个时间点，二氧化碳的排放不再增长而达到峰值，之后逐步回落；“碳中和”是指在一定时间内直接或间接产生的二氧化碳(温室气体)排放总量和通过一定途径吸收的二氧化碳总量相等，实现二氧化碳“零排放”。下列有关叙述错误的是（    ）A．实现碳达峰后生态系统的碳循环不会明显减慢B．实现碳中和有助于解决全球温室效应的问题C．实现碳达峰后空气中二氧化碳的浓度将保持不变D．植树造林和减少化石燃料燃烧有助于实现碳中和8．近年来，世界主要经济体先后公布了“双碳”（碳达峰、碳中和）自主减排目标。“碳达峰”是指化石燃料使用导致的CO2排放量达到峰值，“碳中和”是指化石燃料使用及土地利用变化导致的碳排放量与陆、海生态系统吸收及其他技术方式固存的碳量之间达到平衡，即CO2净排放量为0。回答下列问题：(1)实现“碳中和”的两个决定因素是碳减排和碳增汇，其中碳减排可通过节能、提高能量利用效率等来减少___________的开发和使用，从而减少CO2的排放。(2)碳增汇的核心是生态保护、建设和管理。排放的CO2过多，导致___________，引起全球性的气候变化。CO2能随大气环流在全球范围内流动，因此，碳循环具有___________的特点。陆地和海洋生态系统主要通过___________作用，将大气中的CO2固定下来。(3)人类可通过优化生态系统管理来有效地增强生态系统的固碳能力，在利用生态系统时，请从维持生态系统稳定性的层面提出两点措施：___________。题组B  能力提升练9．如图是生态系统中碳循环示意图，箭头表示碳的流动方向，下列说法正确的是（　　）A．该生态系统的结构包括A、B，C、D、EB．该生态系统中食物链可表示为：A→D→E→BC．碳循环进行的同时一定伴随着能量流动和信息传递D．碳是以二氧化碳的形式在生物群落与无机环境之间及生物群落内部往复循环，这种循环带有全球性10．生物富集的效率可以用生物富集系数（bio-concentration factar，BCF）进行量化，计算公式如下：BCF=生物体中某种物质的浓度/环境中同种物质的浓度，以下有关叙述错误的是（    ）A．生物富集的过程一般是沿着食物链和食物网进行的B．生物富集效率会受到生物特性、有害物质性质及环境因素的影响C．BCF数值越大，说明该物质越容易在生物体内分解D．污染物沿着营养级传递过程中，其浓度在较高营养级中不一定增大11．下图为生态系统能量流动和物质循环的关系图，下列叙述错误的是（    ）A．能量流动和物质循环可借助生物之间的取食过程相依相伴进行B．图中②可表示热能，③④既能表示能量流动也能表示物质循环C．不易被分解的有害物质沿③、④传递会表现出生物富集作用D．若图中物质循环表示氮循环，则氮在③④过程的传递形式主要为含氮有机物12．某科研小组研究一稻田生态系统一年期间碳元素转移示意图如下，箭头和字母分别表示碳元素传递方向和转移量。下列分析不正确的是（    ）A．a、b、d、g也可表示CO2，c、e、f也可表示有机物B．植物生长期，该生态系统碳元素转移量为a>(b+c+e)C．图中乙、丁代表的生物成分在碳循环过程中起着关键作用，丙的重要也很重要D．e中包括未利用的能量，能被土壤微生物通过呼吸作用利用13．如图为桑基鱼塘模式图，这是我国南方一些地区为充分利用土地以及提高能量利用率而建立的人工生态系统。下列相关叙述正确的是（    ）A．进入该生态系统的总能量包括生产者固定的太阳能和人为施用的化肥中的能量B．运转良好的桑基鱼塘可做到物质的循环利用，参与实现该生态系统中物质循环的成分有生产者、消费者、分解者和非生物的物质和能量C．鱼、猪利用的是流入分解者的能量，促进了营养级之间能量的循环利用D．该生态系统的食物链较短，能量流动过程中损耗少，能量传递效率高14．生态系统的物质循环包括碳循环和氮循环等过程。下列有关碳循环的叙述，错误的是（    ）A．消费者没有参与碳循环的过程B．生产者的光合作用是碳循环的重要环节C．土壤中微生物的呼吸作用是碳循环的重要环节D．碳在非生物环境与生物群落之间主要以CO2形式循环15．下图为生物圈中的碳循环示意图，请据图回答下列问题。(1)碳在大气圈中的主要存在形式是_________，在生物群落中的主要存在形式是______。(2)碳从非生物环境进入生物群落的途径①表示_________，②表示的是_________关系，过程③表示的生理活动主要是在细胞内的___________中完成的。(3)若上图虚线框中的种类及相互间的关系如下图所示，假设E种群中的能量为5.8×109kJ，B种群中的能量为1.3×108kJ，能量的传递效率为10%—20%，则A种群中的能量至少为________kJ。(4)如果大气层中的二氧化碳增多，则会加剧__________效应，减缓此效应的措施有____________________________________（答出一项即可）。题组C  培优拔尖练16．生态系统碳平衡取决于生产者光合作用固定碳量与各种生物成分呼吸作用释放碳量的消长关系。若碳的固定量大于释放量，则该生态系统为碳汇；反之则该生态系统为碳源。下列叙述错误的是（    ）A．碳在生物群落内部以有机物的形式沿食物链传递B．碳汇造林在一定程度上可以“抵消”全球的碳排放C．化石燃料的开采和使用是减少碳源的有效措施D．将农作物秸秆还田可以提高农田土壤中储碳量17．下图为生态系统碳循环示意图，其中甲、乙、丙表示生态系统中的三种成分。据图分析不正确的是（　　）A．甲是生产者，乙是消费者，丙是分解者B．进入该生态系统的总能量是甲中植物所固定的太阳能的总量C．Y的细胞结构与丙中图示生物不同，Y代表的生物中有营腐生生活的真菌、动物D．X与甲中图示生物类型的能量来源不同，X代表的生物是化能自养型细菌18．生态系统的碳循环过程如下图所示，下列有关分析正确的是（    ）A．碳在非生物环境中以CO2和含碳有机物的形式存在B．碳在生物群落内以含碳有机物的形式循环流动C．植树造林能降低大气的CO2浓度，也是降低温室效应最有效的方法D．水圈中的CO2可以缓解大气中局部CO2短缺的问题19．图甲是人工设计的生态系统图，图乙是人们绘制的在蚯蚓养殖池中加入一定量食用菌杂屑后蚯蚓种群数量随时间的变化曲线。下列叙述不符合生态学观点的是（    ）A．该生态系统中的能量经过了多级利用，提高了系统总能量的利用效率B．合理使用农家肥可以提高流经该生态系统的总能量C．蚯蚓种群数量达到K/2值时，种内斗争最激烈D．食用菌和蚯蚓属于分解者，它们促进了生态系统中物质循环的进行20．为解决生活污水（以有机物为主）的净化问题，某地将一废弃河道改造成人工湿地，该人工湿地中的植物主要有芦苇、荷花、藻类等，其碳循环示意图如图所示，其中字母代表该生态系统的组成成分，①②代表相应过程，下列有关叙述错误的是（    ）A．流经该生态系统的总能量是图中A代表的生产者固定的太阳能B．图中B 代表分解者，它可以将动植物遗体残骸中的有机物分解为无机物C．该湿地植物有明显的垂直分层现象，可以提高该生态系统对阳光等资源的利用率D．碳元素在过程①②中分别以CO2和有机物的形式进行传递21．氮在自然界中以多种形式存在，它们在岩石圈、水圈、大气圈、生物圈之间不断迁移变化。氮元素是蛋白质的基本成分，是一切生命结构的重要原料，氮循环对人类和其他生物都具有重要意义，下图是氮循环示意图。下列说法正确的是（    ）A．氨化作用主要靠分解者完成，同时伴随着能量流动B．所有生物都不能直接吸收、利用大气中的氮进行生物合成C．硝化细菌可以利用硝化作用进行能量转换合成含氮有机物D．氮循环是指氮气在生物群落和无机环境之间的循环过程22．下图表示某生态系统中四种组成成分之间的相互关系，下列相关叙述正确的是（    ）A．甲和丙所包含的所有种群构成生物群落B．丁的二氧化碳含量减少，将导致臭氧层破坏C．乙不一定是原核生物D．丙1同化量越大，丙2的同化量越小23．习近平主席在2020气候峰会宣布：到2030年，中国单位国内生产总值CO2排放将比2005年下降65％以上，非化石能源占一次能源消费比重将达到25％左右，森林蓄积量（森林中活的林木体积之和）将比2005年增加60亿立方米，风电、太阳能发电总装机容量将达到12亿千瓦以上。习主席提出2020年以后全球气候治理的中国方案，并倡导各国共同应对世界气候变化，结合材料回答下列问题：(1)全球气候变暖主要是因为生物圈中______平衡被打破。增加森林蓄积量缓解气候变暖主。针对全球气候变暖，我国科学家又提出的“微型生物碳泵”理论：微型生物活动把溶解有机碳从活性向惰性转化，使其不是被分解释放CO2，从而构成了海洋储碳。“微型生物碳泵”理论充分利用了______调节大气圈中碳含量的功能。(2)碳排放增加形成的温室效应已经导致人烟稀少的北极海冰覆盖面积减小，对当地物种造成严重威胁，可见碳循环具有______，缓解气候变暖需要世界各国共同参与。与一般生态系统相比，北极生态系统的抗干扰能力弱，原因是______。(3)生物多样性锐减，也是全球性生态问题之一。生物圈内所有的植物、动物和微生物，它们所拥有的______以及各种各样的生态系统，共同构成了生物多样性。化石燃料燃烧造成的污染是导致生物多样性锐减的重要原因，应大力推广______能源的开发和利用。